1、 第 1 页 1 绪论绪论 1.1 变电站在电力系统中的背景 变电站是电力系统组成的一个重要环节，是电力网中线路的重要连接部 分，其作用是变换电压、汇集和分配电能。变电站能否正常运行关系到电力系统 的稳定和安全，由此可见变电站具有十分重要的意义。然而一座变电站的落成需 要很多方面的技术的支持，怎么样才能将各方面技术融合到一起，这就和变电站 前期设计息息相关了。 1.2 国内变电站现状 自 20 世纪 90 年代以来，变电站自动化技术一直是我国电力行业的热点 技术之一。 目前全国已投入运行的35500kV 变电站约20000座(不包括用户变)， 而且每年新增变电站的数量约为 3%5%，也就是说每
2、年都有千百座新建变电站 投入电网运行，新建变电站基本上都采用了自动化系统模式，同时每年还有许多 老变电站的技术改造，也基本上以自动化系统模式为主。 而我们的设计也是按其 要求采用了自动化系统模式，从而实现无人值班。 变电站大致分为一次部分和二次部分，由于二次部分技术更新比较快，所 以给大家了解下其发展状况及现状。 变电站二次部分传统按功能分为四大类产品：继电保护、故障录波、当地 监控和远动。按系统模式出现顺序可将变电站自动化发展分为三个阶段： 第一阶段：面向功能设计的集中式 RTU 加常规保护模式 80 年代及以前，是以 RTU 为基础的远动装置及当地监控为代表。该类系 统实际上是在常规的继电
3、保护及二次接线的基础上增设 RTU 装置，功能主要为 与远方调度通信实现“二遥”或“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)；与继电保护及安 全自动装置的联结通过硬接点接入或串行口通信较多。此类系统称为集中 RTU 模式，目前在一些老站改造中仍有少量使用，此阶段为自动化的初级阶段。 第二阶段：面向功能设计的分布式测控装置加微机保护模式 第二阶段始于 90 年代初期，单元式微机保护及按功能设计的分散式微机 测控装置得以广泛应用，保护与测控装置相对独立，通过通信管理单元能够将各 第 2 页 自信息送到后台或调度端计算机。特点是继电保护(包括安全自动装置)按功能划 分的测控装置独立运行，应用了现场总线和网络
4、技术，通过数据通信进行信息交 换。此系统电缆互联仍较多，扩展性功能不强。 第三阶段：面向间隔、面向对象(Object-Oriented)设计的分层分布式结构模式 第三阶段始于 90 年代中期，随着计算机技术、网络及通信技术的飞速发 展，采用按间隔为对象设计保护测控单元，采用分层分布式的系统结构，形成真 正意义上的分层分布式自动化系统。目前国内外主流厂家均采用了此类结构模 式。110kV 以下电压等级变电站，保护测控装置要求一体化、110kV 几以上电 压等级保护测控大多按间隔分别设计，对超高压变电站的规模比较大的系统，为 减少中间环节，避免通信瓶颈，要求装置直接上以太网与监控后台通信，甚至要 求保护和监控网络独立组网，由于采用了先进的网络通信技术和面向对象设计， 系统配置灵活、扩展方便。 现在的变电站，分层分布式技术成为潮流。若按变电站自动化系统二次设 备分布现状可纵向分为三层：变电站层、网络层、间隔层；也有厂家或学者将网 络层归入变电站层进行描述，即纵向分为变电站层、间隔层二层。 (1) 变电站层横向按功能分布为当地监控、保护信息管理及远方通信。 变电站层功能分布
